图7 建立钢铝一体化车身框架结构CAE精确模型流程图
完成初步实物试验后,得出改进方案,对结构进行改进,再进行CAE分析及试验,直到得到满意的结果。在这种设计开发及研究的过程中,形成相对完善的钢铝一体化车身框架结构的开发方法与规范。 3 结论
综合国内外已经开展的研究,足见汽车车身结构轻量化的理论研究和实际应用都取得了重要的进展。
(1)车身骨架在保证强度、刚度和吸能安全性的基础上,通过使用高强度钢板或部分采用高强度钢构成组合式车身骨架已经成为当代汽车车身设计时的必备技术。
(2)车身覆盖件零件中已经开始采用普通钢板以外的新型材料,如高强度钢板、不等厚拼焊钢板、夹层钢板等,收到了减重和提高强度的双重效果。大量的研究成果已经逐步地得到应用。
(3)铝制零件在车身结构中的应用是未来汽车轻量化的重要方向。其中,钢铝一体化框架结构,更有利用实现车架的不同强度和刚度梯度要求,设计出吸能要求合理的安全车身框架,是具有重要理论研究和应用前景的新结构理念。
(4)各种不同材料的力学性能、连接技术及成形规律的研究还很欠缺,致使车身新型结构开发、材料选用以及CAE工作尚待完善。
当前最迫切的研究工作应该围绕以下几方面。
(1)开展关于钢铝一体化框架结构车身关键技术的研究,包括钢与铝的连接技术,铝的成形技术,钢与铝组合的电化学腐蚀问题等。
(2)开展关于钢铝一体化框架结构车身设计和分析方法的研究,逐步建立钢铝联合框架结构的开发规范。
(3)在此基础上逐步推进钢铝一体化框架结构车身在企业新产品开发中的应用,首先尝试在小批量生产中加以采用,以考验这种结构的设计与分析方法以及实际应用效果。不断积累铝合金材料在车身结构中的应用的经验,同时也为其他轻质材料如镁合金、碳纤维及其塑料的应用奠定基础。(end)